PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y GESTIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN ICC-2413 “CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES” TAREA Nº 3 “FUNDAMENTOS DE EQUIPOS” – SEGUNDO SEMESTRE 2008 Fecha entrega: Jueves 13º de Noviembre de 2008

Se desea construir un terraplén para la posterior construcción de un camino. La tierra será tomada desde un empréstito y luego será depositada en el lugar de construcción, finalmente será compactada utilizando el rodillo y el camión aljibe. La empresa constructora para la cual usted trabaja cuenta con dos set de equipos y le ha encargado a usted determinar el set económicamente mas conveniente para realizar esta operación. En la siguiente tabla se muestran los modelos de cada set de maquinas: Equipos necesarios Camión Pala retro Tractor Rodillo compactador Camión aljibe

Set 1: Maquinaria pesada Modelo Cantidad CAT 769 A determinar CAT 375 1 CAT D6R A determinar CAT 431 A determinar Mack 20 Ton A determinar

Set 2: Maquinaria liviana Modelo Cantidad Mack CV 713, 20 Ton A determinar CAT 330 1 CAT D6R A determinar CAT 431 A determinar Mack 20 Ton A determinar

Para esto se le ha sugerido que siga los siguiente pasos: a) Determinar el costo de operar en $/hr de todas las máquinas que se presentan en los distintos set de equipos. b) Suponiendo que la pala define el régimen y que las horas son de 48 minutos, determine el número necesario de equipos que se deberá utilizar en todas las faenas necesarias. c) Indique el set de equipos más conveniente, para esto determine el costo de construcción del terraplén en $/m3 incluyendo todas las faenas necesarias. d) Finalmente para los mismos antecedentes de las preguntas anteriores, determine el menor costo del movimiento de tierra en pesos por metro cúbico (considerando sólo los camiones), y el rendimiento máximo de la faena asociado, utilizando para ello los gráficos de colas de equipos y considerando que se pueden utilizar un mínimo de 3 y un máximo de 8 camiones. Para sus cálculos considere que el rendimiento máximo de la pala es 350 m3/hr.

Datos de los equipos y de la operación: Características Camiones Características Modelo Tara Capacidad, carga Capacidad, volumen Tiempo de descarga Tiempo en otras maniobras Tiempo de viaje Potencia Vida útil Horas de uso al año Valor residual Costo de capital, imp., seguro, almac. Costo FOB US$ Costo Tolva FOB US$ Costo anual mantención Costo anual mantención Tolva Consumo (Lts/HP*h) Costo lubricantes

Pesado CAT 769 31,2 Ton 36,3 Ton 20 m3 2 minuto 1.5 minutos 17 minutos 450 HP turbo 24.000 horas 2.000 horas 40% 9% 500.000 Incluido 0.8*A 0 0.15 10% costo combustible

Liviano Mack CV 713 7.4 Ton 20 Ton 11 m3 2 minuto 1.5 minutos 20 minutos 350 HP turbo 10.000 horas 2.000 horas 20% 9,5% 75.000 8.000 1*A 1*A 0.15 10% costo combustible

A = Amortización o depreciación anual. Características Palas Características Modelo Pala colmada Rendimiento con roca bien partida Corrección por giro (90º) Corrección por altura optima Ciclo de carga Potencia Vida útil Horas de uso al año Valor residual Costo de capital, imp., seguro, almac. Costo FOB US$ (sin orugas) Costo orugas FOB US$ Costo anual mantención Consumo (Lts/HP*h) Costo lubricantes

Pesado Pala 375 3,2 m3 80% 1.3 1.0 0,42 minutos 428 HP 20.000 horas 2.000 horas 20% 9% 330.000 160.000 0.8*A 0.15 10% costo combustible

Liviano Pala 330 1,6 m3 70% 1.3 1.5 0,35 minutos 222 HP 10.000 horas 2.000 horas 20% 9% 140.000 80.000 1*A 0.15 10% costo combustible

Oruga: se considera como equipo independiente, con la mitad de la vida útil, y costo de mantención único en la mitad de su vida útil, igual al 50% de su costo inicial.Valor residual igual a cero.

Característica Tractor Características Modelo Capacidad Potencia Vida útil Horas de uso al año Valor residual Costo de capital, imp., seguro, almac. Costo FOB US$ Costo anual mantención Consumo (Lts/HP*h) Costo lubricantes

D6R 400 m3/hr. 170 HP 12.000 horas 2.000 horas 20% 9% 200.000 1*A 0.15 10% costo combustible

Características Rodillo Características Modelo Potencia Espesor de compactación Velocidad de avance Pasadas necesarias Ancho de rodillo Traslape de compactación Vida útil Horas de uso al año Valor residual Costo de capital, imp., seguro, almac. Costo FOB US$ Costo anual mantención Consumo (Lts/HP*h) Costo lubricantes

CAT 431 102 HP 30 cm 3 km/hr 6 1.680 mm 100 mm 12.000 horas 2.000 horas 20% 9% 52.000 1*A 0.15 10% costo combustible

Características Aljibe Características Capacidad Tiempo de viaje a cargar

Mack CV 713, 20 Ton (con tambor) 20 m3 20 minutos

Velocidad de carga

50 lts/seg

Velocidad de descarga

30 lts/seg

Requerimiento de agua en terraplén

300 lts/m3

Consumo (Lts/HP*h) Costo tambor

0.15 Despreciable

Costos de internación y otros CIF (7%)

1.07*FOB

Tasa de internación

7% sobre el CIF

Gastos portuarios

2% sobre el CIF

Fletes y seguros

3% sobre el CIF

Costo combustible

CH$ 690

US$ = 1

CH$ 645

Costo de la mano de obra Mano de Obra, Operador Pala Camión y aljibe Rodillo Tractor 1 Supervisor 1 jornales

Costo $/hr (c/u) 6.000 4.000 3.000 5.000 8.000 2.000

Independiente del set de equipos utilizado, se deberá contar con 1 supervisor y 3 jornales por operación. Datos de la faena -

Material para terraplén: roca de densidad 2,8 ton/m3 en banco. Esponjamiento traslado: 40 %. Esponjamiento final en terraplén: 35 %. Terraplén requiere para proceso de compactación 300 litros de agua por cada metro cúbico colocado. Se considera que: 1 Hora = 48 minutos.

Nota: - Debe realizar un pequeño informe personal, cualquier tipo de copia será calificada con nota 1.0 e informada a la Dirección de la Escuela. - Realice y escriba todos los supuestos que estime convenientes. - Entregas atrasadas no serán consideradas.

Figura 1. Gráfico de colas de equipos